Cell：为何限制饮食有益健康？

  近日，来自哈佛大学公共卫生学院的研究人员鉴别出了隐藏在饮食限制的健康效益背后的关键分子机制。饮食限制俗称为卡路里限制，实验室研究显示其可以减缓实验动物衰老，而刊登在Cell上的这项研究论文中，研究者指出，限制两种氨基酸：甲硫氨酸和半胱氨酸，就会引发硫化氢产量的增加及增强再灌注损伤的保护能力，而基于饮食限制引发的硫化氢水平的增加往往和蠕虫、果蝇及酵母寿命的延长直接相关。
  硫化氢水平较高时具有明显的毒性，但低水平的硫化氢往往和健康效益有关，哺乳动物细胞会产生低水平的硫化氢，但是本研究首次证实硫化氢分子和饮食限制的健康效益直接相关。研究者James Mitchell表示，研究表明硫化氢是哺乳动物及低等有机体饮食限制所带来的健康效益的关键分子，目前需要进行大量的研究来解释硫化氢如何带来这些健康效益，同时硫化氢也可以作为一种新型靶点来帮助开发抵御人类疾病和老化的疗法。
  饮食限制是一种干预措施，包括减少总体食物摄入量、间断性禁食及降低蛋白质等特殊营养剂的消耗；文章第一作者Christopher Hine指出，一周的饮食限制会增加机体的抗氧化效应并保护小鼠免于肝脏局部缺血性再灌注损伤；但这种保护效应需要硫化氢水平的增加，而通过减少两种氨基酸——甲硫氨酸和半胱氨酸的摄入量就可以实现硫化氢水平的增加，当增加这两种氨基酸的摄入后，小鼠机体中硫化氢的增加及饮食限制的健康效应就会消失。
  与此同时，研究人员还调查了参与硫化氢生成的基因是否也参与了饮食限制所带来的长寿效应，最后Hine说道，本研究为我们理解饮食干预如何延长个体寿命、保护机体免于损伤提供了新的研究线索，对于我们后期进行饮食控制来延长机体寿命及增加健康效益非常重要。（转化医学网360zhyx.com）
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Endogenous Hydrogen Sulfide Production Is Essential for Dietary Restriction Benefits
Cell doi:10.1016/j.cell.2014.11.048
Christopher Hine, Eylul Harputlugil, Yue Zhang, Christoph Ruckenstuhl, Byung Cheon Lee, Lear Brace, Alban Longchamp, Jose H. Treviño-Villarreal, Pedro Mejia, C. Keith Ozaki, Rui Wang, Vadim N. Gladyshev, Frank Madeo, William B. Mair, James R. Mitchell
Dietary restriction (DR) without malnutrition encompasses numerous regimens with overlapping benefits including longevity and stress resistance, but unifying nutritional and molecular mechanisms remain elusive. In a mouse model of DR-mediated stress resistance, we found that sulfur amino acid (SAA) restriction increased expression of the transsulfuration pathway (TSP) enzyme cystathionine γ-lyase (CGL), resulting in increased hydrogen sulfide (H2S) production and protection from hepatic ischemia reperfusion injury. SAA supplementation, mTORC1 activation, or chemical/genetic CGL inhibition reduced H2S production and blocked DR-mediated stress resistance. In vitro, the mitochondrial protein SQR was required for H2S-mediated protection during nutrient/oxygen deprivation. Finally, TSP-dependent H2S production was observed in yeast, worm, fruit fly, and rodent models of DR-mediated longevity. Together, these data are consistent with evolutionary conservation of TSP-mediated H2S as a mediator of DR benefits with broad implications for clinical translation.